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1、汽车传感器原理与检修 学习目标学习目标 掌握传感器的基本组成掌握传感器的基本组成 掌握汽车传感器信号的五种类型和判断依据掌握汽车传感器信号的五种类型和判断依据 掌握检测传感器的一般方法掌握检测传感器的一般方法 掌握传感器的检测顺序掌握传感器的检测顺序 掌握传感器在检测和修理时的注意事项掌握传感器在检测和修理时的注意事项 了解车用传感器的发展趋势了解车用传感器的发展趋势 1.1汽车电控基础目前的汽车已有很多系统实现了计算机控制,汽目前的汽车已有很多系统实现了计算机控制,汽车实现电子控制不仅可以改善和提高汽车的性能,车实现电子控制不仅可以改善和提高汽车的性能,还可以扩展汽车的控制内容,还可以扩展汽
2、车的控制内容,汽车计算机控制系汽车计算机控制系统正朝着标准化、小型化、集成化和网络化的方统正朝着标准化、小型化、集成化和网络化的方向发展。向发展。汽车电子控制已涉及到汽车的动力性、经济性、汽车电子控制已涉及到汽车的动力性、经济性、安全性、可靠性、净化性和舒适性等诸多方面。安全性、可靠性、净化性和舒适性等诸多方面。一、汽车电子控制系统的分类一、汽车电子控制系统的分类一、汽车电子控制系统的分类一、汽车电子控制系统的分类 根据控制环路可以将控制系统分为开环控制系统和闭根据控制环路可以将控制系统分为开环控制系统和闭根据控制环路可以将控制系统分为开环控制系统和闭根据控制环路可以将控制系统分为开环控制系统
3、和闭环控制系统两类。环控制系统两类。环控制系统两类。环控制系统两类。在在在在开环控制系统开环控制系统开环控制系统开环控制系统中,电控单元不对控制系统的输出进中,电控单元不对控制系统的输出进中,电控单元不对控制系统的输出进中,电控单元不对控制系统的输出进行监测,即不对实际输出与期望输出的差异进行监测,行监测,即不对实际输出与期望输出的差异进行监测,行监测,即不对实际输出与期望输出的差异进行监测,行监测,即不对实际输出与期望输出的差异进行监测,如下图如下图如下图如下图a a)所示。)所示。)所示。)所示。举例:举例:二、二、汽车电控系统的基本组成汽车电控系统的基本组成汽车计算机控制系统一般由传感器
4、,电控单元和执行器三部汽车计算机控制系统一般由传感器,电控单元和执行器三部汽车计算机控制系统一般由传感器,电控单元和执行器三部汽车计算机控制系统一般由传感器,电控单元和执行器三部分组成。分组成。分组成。分组成。传感器传感器是系统中信息的输入部分,它用于感测控制系统外部的信息,并是系统中信息的输入部分,它用于感测控制系统外部的信息,并将得到的信息转换为电信号后传输给电控单元,输入信息是引起控制系将得到的信息转换为电信号后传输给电控单元,输入信息是引起控制系统发生变化的原因。统发生变化的原因。电控单元电控单元是控制系统的中枢,是系统中的信息处理部分,它通过处理、是控制系统的中枢,是系统中的信息处理
5、部分,它通过处理、分析和计算输入信息形成控制指令,并将形成的控制决定传输给执行器,分析和计算输入信息形成控制指令,并将形成的控制决定传输给执行器,信息处理是控制系统对输入的响应过程。信息处理是控制系统对输入的响应过程。执行器执行器则是控制系统的输出部分,它将电控单元形成的控制指令转变为则是控制系统的输出部分,它将电控单元形成的控制指令转变为实现控制目标的物理运动,输出是系统根据输入产生的结果。实现控制目标的物理运动,输出是系统根据输入产生的结果。1.2 传感器概述一一、传感器的定义和组成传感器的定义和组成、定义、定义 “传感器是测量系统中的一种前置部件传感器是测量系统中的一种前置部件,它将输入
6、变量它将输入变量转换成可供测量的信号转换成可供测量的信号”。2、组成组成()按输出按输出 信号分类信号分类 有模拟式和数字式传感器两种有模拟式和数字式传感器两种。()按制造工艺分类按制造工艺分类 可以将传感器分为集成传感器可以将传感器分为集成传感器、薄膜传感器薄膜传感器、厚膜传感器、传感器等类厚膜传感器、传感器等类型型。集成传感器是用标准的生产硅基半导体集成电路的工艺技术制造的集成传感器是用标准的生产硅基半导体集成电路的工艺技术制造的,通常通常还将用于初步处理被测信号的部分电路也集成在同一芯片上还将用于初步处理被测信号的部分电路也集成在同一芯片上。薄膜传感器则是通过沉积在介质衬底薄膜传感器则是
7、通过沉积在介质衬底(基板基板)上的相应敏感材料的薄膜上的相应敏感材料的薄膜形成的。使用混合工艺时形成的。使用混合工艺时,同样可将部分电路制造在此基板上同样可将部分电路制造在此基板上。厚膜传感器是利用相应材料的浆料涂覆在陶瓷基片上制成的厚膜传感器是利用相应材料的浆料涂覆在陶瓷基片上制成的,基片通常是基片通常是是由是由 制成的制成的,然后进行热处理然后进行热处理,使厚膜成形使厚膜成形。陶瓷传感器采用标准的陶瓷工艺或其某种变种工艺陶瓷传感器采用标准的陶瓷工艺或其某种变种工艺(溶胶溶胶-凝胶等凝胶等)生产生产。()交流信号交流信号()()频率调制信号频率调制信号保持波的幅度恒定而改变频率称为频率保持波
8、的幅度恒定而改变频率称为频率()串行数据串行数据(多路多路)信号信号 串行数据信号是按时序逐位将组成数据和字符的码元予以传输的信号串行数据信号是按时序逐位将组成数据和字符的码元予以传输的信号。在汽车发动机控制电脑和其他电子智能设备中用来通信的串行数字信在汽车发动机控制电脑和其他电子智能设备中用来通信的串行数字信号是最复杂的信号号是最复杂的信号,它是包含在汽车电子信号中的最复杂的,它是包含在汽车电子信号中的最复杂的“电子电子句子句子”,在实际中在实际中,要用要用 专门的解码器读取专门的解码器读取。发动机冷却液温度发动机冷却液温度传感器故障时传感器故障时 输出的串行数据输出的串行数据(多路多路)信
9、号波形如图。信号波形如图。汽车电子信号的五个判定依据汽车电子信号的五个判定依据(1)并不是所有的故障都会出现故障码。例如,三菱例如,三菱V73V73的的6 6线式步进电机由于线式步进电机由于是是ECUECU以脉冲方式进行控制,因此没有监控以脉冲方式进行控制,因此没有监控装置,所以出现故障后,没有故障吗。又装置,所以出现故障后,没有故障吗。又如,当水温传感器的电阻发生漂移时而不如,当水温传感器的电阻发生漂移时而不准确时,如果电阻总没有超出范围,虽然准确时,如果电阻总没有超出范围,虽然有故障,但不会像是显示故障码有故障,但不会像是显示故障码 以下几点需要注意以下几点需要注意:(2)故障码的含义说明
10、须弄清楚 是传感器或执行器自身故障是传感器或执行器自身故障(信号不正确信号不正确或执行器自身故障或执行器自身故障(信号不正常等信号不正常等),还是线路,还是线路故障故障;线路故障要分清是短路还是断路线路故障要分清是短路还是断路,是与是与电源短路或断路电源短路或断路,还是与接地短路或断路等。还是与接地短路或断路等。只有清楚、明白故障码的定义说明只有清楚、明白故障码的定义说明,才能更好才能更好地利用故障码排除故障地利用故障码排除故障,维修起来也可以少走维修起来也可以少走弯路。弯路。(3)通过解码仪查出的故障码,只是说明某一系统或相关系统有故障 不要看到故障码就断定是该传感器或执不要看到故障码就断定
11、是该传感器或执行器有故障,就要更换,其他与之相关系行器有故障,就要更换,其他与之相关系统同样会造成同样故障而出现相同的故障统同样会造成同样故障而出现相同的故障码。码。(4)要弄清楚是历史性故障码还是当前的故障码,以及故障码出现的次数。如果是历史性故障码,就表示故障较如果是历史性故障码,就表示故障较早之前出现过,现在不出现了,但在早之前出现过,现在不出现了,但在ECUECU里里面有一定的存储记忆面有一定的存储记忆;而当前故障码则表示而当前故障码则表示是最近出现的故障是最近出现的故障,当前故障码绝大部分和当前故障码绝大部分和目前出现的系统故障有很大关系。目前出现的系统故障有很大关系。(6)当参考故
12、障码排除故障后,要利用解码器来清除故障码,也就是从ECU内部记忆体中清除其故障码记忆,并在发动机运转一段时间后(有条件的话,可以进行路试),再通过解码器来测试是否还会出现相似的故障现象,或者存储同样的故障码。早期的车辆,如三菱和现代,在清楚故障早期的车辆,如三菱和现代,在清楚故障码时可以使用去掉蓄电池负极的方法来进行,码时可以使用去掉蓄电池负极的方法来进行,但随着汽车技术的发展,越来越多侧的车辆,但随着汽车技术的发展,越来越多侧的车辆,已将故障代码存储在已将故障代码存储在ECUECU中中EEPROMEEPROM中,用去掉蓄中,用去掉蓄电池负极的方法是消除不掉故障码的电池负极的方法是消除不掉故障
13、码的(7)清除故障码,不提倡用拔掉蓄电池负极的办法来进行。一是很多车辆的一是很多车辆的ECUECU具备了自适应和自学习功能,去掉蓄具备了自适应和自学习功能,去掉蓄电池负极后,存储在电池负极后,存储在KAMKAM(可保持存储器)中的自适应信(可保持存储器)中的自适应信息丢失,导致车辆运转运行不稳定。息丢失,导致车辆运转运行不稳定。二是会触发音响防盗等的防盗功能起起作用导致锁死,如二是会触发音响防盗等的防盗功能起起作用导致锁死,如果不知道密码,音响便不能再正常使用。预先设置在音响果不知道密码,音响便不能再正常使用。预先设置在音响中的播放顺序、座椅的预定设置位置也会因此丢失。中的播放顺序、座椅的预定
14、设置位置也会因此丢失。(8)使用去掉蓄电池负极的方法来清除故障码,不但清除不掉故障码,还会导致许多问题:万用表检测法万用表检测法 使用数字式万用表使用数字式万用表。这是因为数字式万用表阻抗大这是因为数字式万用表阻抗大,通过元器件的电流通过元器件的电流小小,可以避免在测量时烧毁其他元器件可以避免在测量时烧毁其他元器件。()电阻检测法电阻检测法()电压检测法电压检测法 ()电流检测法电流检测法 示波器检测法示波器检测法 模拟法模拟法 模拟法就是用在断开传感器连接模拟法就是用在断开传感器连接,其他线路连接正常的情况下其他线路连接正常的情况下,用传感器用传感器模拟测试仪模拟汽车电脑的输入信号模拟测试仪
15、模拟汽车电脑的输入信号,代替传感器工作代替传感器工作,依据故障现象的依据故障现象的消失或存在消失或存在,来判断传感器好坏的方法来判断传感器好坏的方法。替代法替代法 替代法就是对于可疑传感器替代法就是对于可疑传感器,通过试换的方法来查找故障通过试换的方法来查找故障,又称试换法又称试换法。六六、传感器检测注意事项传感器检测注意事项(1 1)除在测试过程中特殊指明外除在测试过程中特殊指明外,不能用指针式万用表测试不能用指针式万用表测试 ECECU U及传感器及传感器 ,应使应使用高阻抗数字式万用表或车用专用万用表进行测试。禁止用高阻抗数字式万用表或车用专用万用表进行测试。禁止使用使用“试火法试火法”
16、检查晶检查晶体管电路的通、断状况。不要用试灯去测试任何和体管电路的通、断状况。不要用试灯去测试任何和 ECECU U 相连接的电器装置相连接的电器装置,以防以防止晶体管损坏止晶体管损坏,脉脉冲电路应采用冲电路应采用LEDLED灯或示波器检查。灯或示波器检查。(2 2)在拆卸或安装电感性传感器应将点火开关断开在拆卸或安装电感性传感器应将点火开关断开(OFF)(OFF),以防止其自感电动势以防止其自感电动势损伤损伤 ECECU U和产生新的故障。和产生新的故障。(3 3)在车身上进行电弧焊时在车身上进行电弧焊时,应先断开应先断开 ECECU U电源。在靠近电源。在靠近 ECECU U或传感器的地方
17、进或传感器的地方进行车身修理作业时行车身修理作业时,更应特别注意更应特别注意。(4 4)ECECU U和传感器必须防止受潮和传感器必须防止受潮。不允许将微机或传感器的密封装置损坏不允许将微机或传感器的密封装置损坏 ,更不更不允许用水冲洗。允许用水冲洗。ECECU U必须防止受剧烈震动。必须防止受剧烈震动。(5 5)电控系统中电控系统中,故障多的不是故障多的不是 ECECU U、传感器和执行部件、传感器和执行部件,而是连接器。连接器常会而是连接器。连接器常会因松旷、脱焊、烧蚀、锈蚀和脏污而接触不良或瞬时短路。因此当出现故障时不要轻因松旷、脱焊、烧蚀、锈蚀和脏污而接触不良或瞬时短路。因此当出现故障
18、时不要轻易地更换电子器件易地更换电子器件,而应首先检查连接器的状况。而应首先检查连接器的状况。(6 6)当断开蓄电池时须注意以下几点当断开蓄电池时须注意以下几点:一是必须关闭点火开关一是必须关闭点火开关 ,如果如果在点火开关接在点火开关接通的状态下断开蓄电池连接通的状态下断开蓄电池连接,电路中的自感电动势会对电子元器件有击穿电路中的自感电动势会对电子元器件有击穿的的危险危险;二二是检查自诊断故障码是否存在若有故障码是检查自诊断故障码是否存在若有故障码,应记下代码后再断开蓄电池应记下代码后再断开蓄电池;三是三是断断开蓄开蓄电池前电池前,应牢记带防盗码的音响设备的编码应牢记带防盗码的音响设备的编码
19、,否则在下次使用中否则在下次使用中,音响系统自锁会影音响系统自锁会影响响使用。使用。(7 7)蓄电池搭铁极性切不可接错蓄电池搭铁极性切不可接错,必须负极搭铁。必须负极搭铁。严禁在发动机高速转动时将蓄电池严禁在发动机高速转动时将蓄电池从电路中断开从电路中断开,以防产生瞬时过电压将以防产生瞬时过电压将 ECECU U和传感器损坏。和传感器损坏。(8)当诊断出故障原因,对电控系统进行检修时,应先将点火开关关掉,并将蓄电池搭铁线拆下。如果只检查电控系统,则只需关闭点火开关即可。跨接起动其他车辆或用其他车辆跨接本车时,须先断开点火开关,才能拆装跨接线。(9)在点火开关接通的情况下,不要进行断开任何电器设
20、备的操作,以免电路中产生的感应电动势损坏电子元件。(10)ECU有学习功能,但 ECU的电源电路一旦被切断(如拆下蓄电池后,它在发动机运行过程中存储的数据会消失,因此,蓄电池断开后要装复,如果出现发动机工作状况不如以前时,先不要随便更换零部件,因为这种情况可能是蓄电池断开后ECU中的学习修正记忆消除的缘故。因为 ECU根据系统实际情况进行的学习修正与根据厂家存储在只读存储器(ROM)中的数据进行控制,相比起来发动机工作状况会有差异。如果是此种原因,待发动机运行一段时间后,ECU会自动建立修正记忆。如果想让 ECU完全“恢复记忆”,则需通过在不同工况下的路试让 ECU重新学习,恢复学习基础,发动
21、机工作的不良状况会自动消失。l (1111)注意检查搭铁线的状况注意检查搭铁线的状况,其电阻值其电阻值至少至少应应小于小于l l.5.5欧姆。欧姆。(1212)带有安全气囊系统的汽车,对安全气囊进行检修时,如果操作不当将会使安全囊意带有安全气囊系统的汽车,对安全气囊进行检修时,如果操作不当将会使安全囊意外张开,因此必须严格按操作程序进行,对安全气囊进行检修作业时,先将点火开关置于外张开,因此必须严格按操作程序进行,对安全气囊进行检修作业时,先将点火开关置于锁止位置,先断开蓄电池负极,等待锁止位置,先断开蓄电池负极,等待3min3min,如指示灯运行异常则应等待,如指示灯运行异常则应等待lO m
22、inlO min,再进行操,再进行操作,以免发生意外。作,以免发生意外。(1313)检修氧传感器时检修氧传感器时,要注意不要让氧传感器跌落碰撞其他物体要注意不要让氧传感器跌落碰撞其他物体,不要用水冷却不要用水冷却。换氧换氧传感器时传感器时,一定要用专用的防站胶液刷涂螺纹一定要用专用的防站胶液刷涂螺纹,以免下次拆卸困难以免下次拆卸困难。(1414)某些故障报警灯的功率不得随意改变某些故障报警灯的功率不得随意改变,否则会出现异常情况。否则会出现异常情况。(1515)注意屏蔽线。对于电磁式凸轮轴位置传感器输出信号情况,注意屏蔽线。对于电磁式凸轮轴位置传感器输出信号情况,单单单单通过测量电压或电通过测
23、量电压或电阻来确定其是好是坏阻来确定其是好是坏,是不是不全面全面的。有很多电磁式传感器测量电阻电压都正常的。有很多电磁式传感器测量电阻电压都正常,但线路屏但线路屏蔽不好也会导致故障。蔽不好也会导致故障。七七、车用传感器的发展趋势车用传感器的发展趋势 陶瓷传感器陶瓷传感器 多功能汽车传感器多功能汽车传感器 微机电传感器技术微机电传感器技术 智能传感器智能传感器 第二章第二章 温度传感器温度传感器1.温度和温度的单位温度:是用来表示物体冷热程度的物理量。单位:摄氏度()或开尔文(K)为273K 汽车上的温度传感器因车型不一样,检测汽车上的温度传感器因车型不一样,检测的目的和检测的范围也不一样,那么
24、其数量、的目的和检测的范围也不一样,那么其数量、使用的类型也不同。使用的类型也不同。目前温度传感器有绕组电阻式、热敏电阻目前温度传感器有绕组电阻式、热敏电阻式、扩散电阻式、半导体二极管式、金属芯式式、扩散电阻式、半导体二极管式、金属芯式和热电偶式等。和热电偶式等。实际应用的温度传感器主要有实际应用的温度传感器主要有热敏电阻式、热敏电阻式、金属热电阻式、热电偶三种。金属热电阻式、热电偶三种。1热敏电阻式(热敏式)热敏电阻是用陶瓷半导体材料陶瓷半导体材料与其他的金属氧化物其他的金属氧化物按适当的比例混合后高温烧结而制成的温度系数很大的电阻体。热敏电阻式温度传感器由于其灵敏度高,能够测量微小的温差,
25、结构简单,价格低廉,经济性好,在汽车的电子控制系统中有着越来越广泛的使用。Rt在工作范围内,按陶瓷半导体与温度的的特性关系可分为种类型:在工作范围内,按陶瓷半导体与温度的的特性关系可分为种类型:第一种是负温度系数热敏电阻负温度系数热敏电阻(NTC-Negative Temperature Coefficient),其电阻值随温度升高而减少;第二种是正温度系数热敏电阻正温度系数热敏电阻(PTC-Positive Temperature Coefficient),其电阻随温度升高而按指数函数增加;第三种是临界温度系数热敏电阻(临界温度系数热敏电阻(CTR-CTR-CritiCal Temperat
26、ure Resistor),其电阻随温度升高而按指数函数减少。具有负电阻突变特性,在某一温度下,电阻值随温度的增加激剧减小,具有很大的负负温度系数构成材料是钒、钡、锶、磷等元素氧化物的混合烧结体,是半玻璃状的半导体,也称半玻璃状的半导体,也称CTRCTR为玻璃态热敏电阻为玻璃态热敏电阻案例1.1.1进气温度传感器1.传感器的安装位置(a)空气滤清器之后的进气软管上(b)进气压力传感器内(c)节气门附近 (d)进气歧管2.进气温度传感器的结构1-绝缘套;2-塑料外壳;3-防水插座;4-铜垫圈;5-热敏电阻3 工作原理与特性进气温度传感器的接头端进气温度传感器的接头端子与子与ECU的链接电路的链接
27、电路 进气温度传感器的工作特性进气温度传感器的工作特性当进气温度低时,热敏电阻的阻值大,传感器输入当进气温度低时,热敏电阻的阻值大,传感器输入ECU的信号电压高,的信号电压高,ECU控控制发动机增加喷油量;当进气温度高时,热敏电阻的阻值小,传感器输入制发动机增加喷油量;当进气温度高时,热敏电阻的阻值小,传感器输入ECU的的信号电压低,信号电压低,ECU控制发动机减少喷油量。控制发动机减少喷油量。4检测1)故障征兆检测:当进气温度传感器出现故障时,会使混合气过浓或过稀,使燃烧变坏,出现工作不稳定,这时应该检查进气温度传感器。进气温度传感器搭铁线接触不良,数据流会显示异常低温,低温空气密度高,会加
28、大喷油脉宽,造成混合汽过浓。传感器短路,数据流会显示异常高温,高温空气密度低,会减少喷油脉宽,造成混合汽过稀。进气温度传感器温度越高混合汽越浓,传感器断路或搭铁不良会造成混合汽过稀,导致启动困难。关闭点火开关,断开进气温度传感器线束连接器,从发动机上拆下传感器。用制冷剂或压缩空气对进气温度传感器降温,也可采用放入水中加温的方法对此传感器进行加温。用万用表电阻档测量传感器两端子间的电阻,其电阻值随温度变化而变化的规律应与图所示的特性曲线的变化规律相一致2).本体检测本体检测3)在线检测的方法拔下传感器插头,接通点火开关,测量插头上THA端子与E2端子之间的电压应为5V,若无电压,则应检查ECU连
29、接器上THA端子与E2端子间电压。若此电压为5V,则ECU与传感器之间线路有故障;若无5V电压,则为ECU有故障。A B插回插件,起动发动机,测量传感器插回插件,起动发动机,测量传感器THATHA端子与端子与E2E2端子之间在不同温度下的端子之间在不同温度下的电压,应在电压,应在0.50.54V4V之间变化(车型不同略有差异,但变化规律基本上是相同之间变化(车型不同略有差异,但变化规律基本上是相同的)。的)。如果测量值与规定值不符,说明进气温度传感器有故障或者损坏,应重换新如果测量值与规定值不符,说明进气温度传感器有故障或者损坏,应重换新件。件。案例1.1.2冷却水温度传感器1.冷却液温度传感
30、器的安装位置冷却液温度传感器的安装位置冷机时供给较浓的可燃混合气冷机时供给较浓的可燃混合气 热机时供给较稀薄的可燃混合气热机时供给较稀薄的可燃混合气冷却液温度传感器的结构冷却液温度传感器的结构(a)外形()外形(b)两端子式)两端子式(c)单端子式单端子式 冷却液温度传感器的特性冷却液温度传感器的特性2.工作原理(a)(b)(a)连接电路;连接电路;(b)电路特点电路特点 冷却液温度传感器大的接头端子与冷却液温度传感器大的接头端子与ECU的连接及电路的特点的连接及电路的特点)单体检测单体检测3.检测2)在路检测在路检测 拔下插接器,将点火开关接通,测量拔下插接器,将点火开关接通,测量ECU的电
31、源电压,即的电源电压,即THW与与E2端子之间电压应为端子之间电压应为5V。否则,说明线路或。否则,说明线路或ECU有障有障碍。碍。将插接器接好,将点火开关接通,测量冷却液温度传感器将插接器接好,将点火开关接通,测量冷却液温度传感器的信号电压,即的信号电压,即THW与与E端子间的电压应为端子间的电压应为0.22.5V。检测自动变速器油的温度,输入到ECU进行换档控制、油压控制和锁止离合器控制。自动变速器油温度传感器的应用与检测1.传感器功用3.传感器的检测:方法同冷却液温度传感器的检测。2.安装位置:安装在自动变速器油底壳内的阀板上。另:另:案例1.1.3车内、车外温度传感器1.车内外空气温度
32、传感器的安装位置车内外空气温度传感器的安装位置1-车外空气温度传感器;2-车内空气温度传感器(前);3-日照传感器;4-控制板;5-后控制板;6-车内空气温度传感器(后);7-电脑;8-功率伺服机构 车外空气温度传感器的结构和特性车外空气温度传感器的结构和特性2 2 工作原理工作原理(a)与与ECU的连接电路的连接电路 (b)电路图电路图 车外空气温度传感器的连接电路车外空气温度传感器的连接电路3.3.检测检测(1)检测车内空气温度传感器 关闭点火开关,拔下传感器的接线插头,把万用表连接在传感器关闭点火开关,拔下传感器的接线插头,把万用表连接在传感器的两端子上,并用吹风机吹热风,检查传感器电阻
33、值的变化情况,的两端子上,并用吹风机吹热风,检查传感器电阻值的变化情况,车内温度传感器电阻随温度的变化规律应符合特性曲线变化规律,车内温度传感器电阻随温度的变化规律应符合特性曲线变化规律,否则应更换传感器。其特性曲线如图所示。否则应更换传感器。其特性曲线如图所示。(2)车外空气温度传感器的检测 拆下汽车散热器护栅,拔下传感器连接器插头,拆下传感器,放拆下汽车散热器护栅,拔下传感器连接器插头,拆下传感器,放入热水中加热并用万用表的电阻档测量两端子之间的电阻值,当入热水中加热并用万用表的电阻档测量两端子之间的电阻值,当温度升高时,其电阻应明显下降。检测的电阻值应符合特性曲线温度升高时,其电阻应明显
34、下降。检测的电阻值应符合特性曲线变化规律,否则应更换传感器。特性曲线如图所示。变化规律,否则应更换传感器。特性曲线如图所示。案例1.1.4水温表温度传感器1.1.热敏电阻式热敏电阻式水温表温度传感器水温表温度传感器1-热敏电阻;热敏电阻;2-信息发送件;信息发送件;3-双金属片;双金属片;4-指示针;指示针;5-信息接受件信息接受件 热敏电阻式水温表热敏电阻式水温表1-热热敏敏电电阻阻;2-导导电电套套;3-导导电电弹弹簧簧;4-铜铜接接头头;5-铜铜管管;6-端端钮钮;7-导导电电杆杆;8-导线导线 水温表用水温传感器水温表用水温传感器主动层的材料主要有锰镍铜合金、镍铬铁合金、镍锰铁合金主动
35、层的材料主要有锰镍铜合金、镍铬铁合金、镍锰铁合金和镍等等;被动层的材料主要是镍铁合金,镍含量为和镍等等;被动层的材料主要是镍铁合金,镍含量为3450%。在汽车启动行驶的过程中,当冷却液温度较低时,此时热敏电阻在汽车启动行驶的过程中,当冷却液温度较低时,此时热敏电阻值较高,因此图值较高,因此图2-17中所示的电路中的电流较小,电热丝的发热较中所示的电路中的电流较小,电热丝的发热较小,双金属片的弯曲也较小,从而带动指针指向低温;当冷却液温度小,双金属片的弯曲也较小,从而带动指针指向低温;当冷却液温度升高时,热敏电阻的阻值迅速减少,使回路电流增大,电热丝的发热升高时,热敏电阻的阻值迅速减少,使回路电
36、流增大,电热丝的发热量也大,使双金属片的受热弯曲量增加从而带动指针指向高温一侧。量也大,使双金属片的受热弯曲量增加从而带动指针指向高温一侧。汽车行驶过程中,若冷却液温度较低,则水温表将此信号输入汽车行驶过程中,若冷却液温度较低,则水温表将此信号输入给给ECU,ECU根据输入的信号对空燃比进行控制,增加进气量或减少根据输入的信号对空燃比进行控制,增加进气量或减少燃油喷射量,使空燃比变浓;相反,若温度过高则使空燃比变稀,从燃油喷射量,使空燃比变浓;相反,若温度过高则使空燃比变稀,从而让发动机稳定工作。而让发动机稳定工作。检测(1 1)检测水温表性能)检测水温表性能拆下水温表冷却液温度传感器的连接线
37、,拆下水温表冷却液温度传感器的连接线,打开点火开关,水温表应指示在低温位置。打开点火开关,水温表应指示在低温位置。拆下水温表的一条线,然后接一只拆下水温表的一条线,然后接一只4W/12V的灯泡,并使接线一端搭铁,打开的灯泡,并使接线一端搭铁,打开点火开关,看灯泡是否发亮,水温表指针是点火开关,看灯泡是否发亮,水温表指针是否指向最大位置。如果灯泡不亮或水温表不否指向最大位置。如果灯泡不亮或水温表不指示最大位置,则说明水温表工作不良,应指示最大位置,则说明水温表工作不良,应继续检查或更换。继续检查或更换。用万用表就车测量水温表各接头之间的电用万用表就车测量水温表各接头之间的电阻,如图阻,如图2-1
38、9所示,可判断水温表工作是所示,可判断水温表工作是否正常,水温表接头电阻值应符合表否正常,水温表接头电阻值应符合表2-3中中的规定值,若不符合,则水温表已损坏。的规定值,若不符合,则水温表已损坏。图图2-19 水温表各接头位置水温表各接头位置请分析原因(2)(2)检测水温表传感器的电阻检测水温表传感器的电阻 就车检测就车检测 单体检测单体检测 电磁式水温表案例1.1.5蒸发器出口温度传感器1.安装位置安装位置2.空调制冷过程空调制冷过程蒸发器出口温度传感器工作时,出口温度传感器检测蒸发蒸发器出口温度传感器工作时,出口温度传感器检测蒸发器表面的温度信号,并把它转化为电信号输入给温度控制器表面的温
39、度信号,并把它转化为电信号输入给温度控制系统的系统的ECU,ECU将输入的温度信号与设定的温度调节信将输入的温度信号与设定的温度调节信号加以比较,从而控制空调压缩机电磁离合器的通断。另号加以比较,从而控制空调压缩机电磁离合器的通断。另外,利用蒸发器出口温度传感器热敏电阻信号。外,利用蒸发器出口温度传感器热敏电阻信号。(a)与ECU连接图 (b)电路图 蒸发器出口温度传感器与蒸发器出口温度传感器与ECU的连接图及电路图的连接图及电路图(a)(b)3.3.检测检测(1)(1)检查蒸发器温度传感器和空调控制器总成之间的连接器及各检查蒸发器温度传感器和空调控制器总成之间的连接器及各导线的连接情况,检查
40、空调控制器总成的状况。导线的连接情况,检查空调控制器总成的状况。(2)(2)断开点火系统,拆下蒸发器出口温度传感器,用万用表电阻断开点火系统,拆下蒸发器出口温度传感器,用万用表电阻挡测量传感器两接头端子之间在不同温度下的电阻值,应符挡测量传感器两接头端子之间在不同温度下的电阻值,应符合一定的标准参考值,且随温度的升高电阻值明显减少,若合一定的标准参考值,且随温度的升高电阻值明显减少,若不符合,则应更换出口温度传感器。不符合,则应更换出口温度传感器。双金属片式空调蒸发器出口温度传感器双金属片式空调蒸发器出口温度传感器案例1.1.6排气温度传感器传感器的结构排气温度传感器的外形及结构排气温度传感器
41、的外形及结构(a)外形外形(b)结构结构热敏电阻式1-蜂鸣器;蜂鸣器;2-测试端子;测试端子;3-底板温度传感器;底板温度传感器;4-排气温度传感器;排气温度传感器;5-电脑电脑排气温度传感器报警系统装置在汽车上的安装位置排气温度传感器报警系统装置在汽车上的安装位置正温度系数正温度系数传感传感 器器负温度系数负温度系数传感传感 器器2.2.检测检测 (1)就车检测。在接通点火开关时,排气温度传感器指示灯亮,而)就车检测。在接通点火开关时,排气温度传感器指示灯亮,而在发动机起动时指示灯熄灭,表明传感器良好。在发动机起动时指示灯熄灭,表明传感器良好。(2)单体检测。排气温度传感器的单体检测是测量电
42、阻值,如图所)单体检测。排气温度传感器的单体检测是测量电阻值,如图所示。用炉子加热传感器的顶端示。用炉子加热传感器的顶端40mm长的部分,直到靠近火焰呈暗红色,长的部分,直到靠近火焰呈暗红色,这时传感器连接器端子间的电阻值应在这时传感器连接器端子间的电阻值应在0.420 k之间。之间。排气温度传感器引线的橡胶管有损伤时,应当换用新的传感器。排气温度传感器引线的橡胶管有损伤时,应当换用新的传感器。案例1.1.7EGR监测温度传感器应用与检测EGR:针对抑制NOx的生成设置的排气净化装置。1.EGR废气再循环NOx是高温富氧条件下生成的。EGR发动机的ECU根据发动机的转速、负荷、温度、进气流量和
43、排气温度控制EGR电磁阀适时地打开,使排气管中的部分废气经EGR阀进入进气系统与混合气混合后进入气缸参与燃烧,以降低燃烧时气缸中的温度和含氧量来减少排气中的NOx的含量。若再循环的废气过量会影响发动机的动力性,特别是发动机处于怠速、低速、大负荷及冷机工况时有明显影响。因此当发动机在怠速、低速、大负荷及冷机时,ECU控制废气不参与再循环,避免影响发动机性能;当发动机达到一定的转速、负荷及温度时,ECU控制适量的废气参与再循环。要使废气中的NOx尽可能低,必须根据发动机转速、负荷、温度及废气温度确定参与再循环的废气量。2.EGR工作原理EGR监测温度传感器检测EGR系统中再循环废气的温度,保证系统
44、工作正常,减少汽车尾气中NOx的含量。3.传感器的功用当EGR系统发生故障导致没有废气再循环时,其原因可能是EGR:表EGR监侧温度传感器的温度特性4.EGR监测温度传感器的检测v监测温度传感器连接电路断路或短路;v控制系统发生故障,引起系统停止工作;v管路中的沉积物堵塞了通路。对于EGR监测温度传感器的检测主要是检查电阻与温度的关系。检查时,应拆下EGR监测温度传感器,用专用设备加热,其电阻值与温度的关系应符合温度特性表规定值,如果与规定值相差很大,则应更换EGR监测温度传感器。案例1.1.8热敏铁氧体温度传感器1.传感器结构2.传感器工作原理热敏铁氧体低于某一温度时是强磁性材料,当超过该温
45、度时,其磁导率急剧下降,即从强磁性体向弱磁性体急速转变的性质,这种急变温度称为居里温度。利用居里特性就可以使舌簧开关导通或关断。用居里特性就可以使舌簧开关导通或关断。如热敏铁氧体所处环境温度低于如热敏铁氧体所处环境温度低于65时时,铁氧体为强磁性体,被永久磁铁磁化,并与其形成一个磁铁,对舌簧开关的触点产生吸力,所以触点闭合。当热敏铁氧体周围温度高于100时,铁氧体的磁导率急剧下降,变为常磁性体,热敏铁氧体基本上没有被磁化。舌簧开关的触点断开。3.热敏铁氧体温度传感器的应用热敏铁氧体温度传感器常用于控制散热器冷却风扇,它被安装在如图所示的散热器冷却水循环通路上。(a)热敏开关断开,风扇开始运转热
46、敏开关断开,风扇开始运转 (b)热敏开关闭合,风扇停止运转热敏开关闭合,风扇停止运转散热器的冷却系统工作电路散热器的冷却系统工作电路首先检查连接线路,检查有无断路、短路情况,再检查风扇继电器和热敏铁氧体温度传感器的工作状况。4、热敏铁氧体温度传感器的检测、热敏铁氧体温度传感器的检测1)将温度传感器拆下,置于玻璃烧杯中并加水进行加热;2)在加热过程中,当水温低于规定温度时,?3)在冷却水温高于规定值时,?传感器的检测步骤:否则,说明热敏铁氧体温度传感器已经损坏,应当更换。热敏铁氧体温度传感器舌簧开关应闭合、电阻应为0;热敏铁氧体温度传感器舌簧开关断开、传感器不导通,电阻应为。附:附:一、热电式(
47、热电偶式)传感器1热电效应将两种不同性质的金属导体A、B接成一个闭合回路,如果两接合点温度不相等(T0T),则在两导体间产生电动势,并且回路中有一定大小的电流存在,此现象称为热电效应。历史1820年代初期,塞贝克塞贝克通过实验方法研究了电流与热的关系。1821年,塞贝克将两种不同的金属导线连接在一起,构成一个电流回路。他将两条导线首尾相连形成一个结点,他突然发现,如果把其中的一个结加热到很高的温度而另一个结保持低温的话,电路周围存在磁场。他实在不敢相信,热量施加于两种金属构成的一个结时会有电流产生,这只能用热磁电流或热磁现象来解释他的发现。在接下来的两年里时间(182221823),塞贝克将他的持续观察报告给普鲁士科学学会,把这一发现描述为“温差导致的金属磁“热电偶的两种不同金属线焊接在一起后形成两个结点,如图(a)所示,环路电压环路电压V VOUTOUT为热结点结电压与冷结为热结点结电压与冷结点(参考结点)结电压之差。点(参考结点)结电压之差。因为VH和VC是由两个结的温度差产生的,也就是说VOUT是温差的函数。比例因数对应于电压差与温差之比,称为Seebeck系数。二、金属测温电阻传感器(热阻式传感器)